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36-39 prog&cost GSM:FE 14-06-2012 23:53 Pagina 36 progettare & COMBINATORE progettare & costruire di DANIELE CAPPA GSM Riutilizziamo un vecchio cellulare per farci chiamare quando l antifurto dell auto suona i tratta della seconda versione di un progetto realizzato alcuni anni fa e già pubblicato su Fare elettronica n. 316. L impostazione riprende quel progetto, le temporizzazioni sono realizzate con gruppi RC posti sugli ingressi di una porta Cmos, niente contatori, logiche programmabili, microcontrollori, PIC, Arduino e simili tutto alla vecchia maniera, un CD4011 (quadruplo NAND a due ingressi), qualche transistor e tanti diodi. Il progetto originale aveva alcune lacune, il telefono doveva essere sempre acceso e questo fatto portava ad alcuni problemi; era sufficiente un messaggio e la sequenza di chiamata non avveniva correttamente, inoltre la batteria è destinata a essere sostituita, prima o poi. S Figura 1: Nokia 3330 e interfaccia prima del montaggio in auto. 36 Questa nuova versione utilizza un vecchio Nokia 3330, ma altri telefoni in grado di effettuare la chiamata rapida vanno ugualmente bene, nelle foto lo si vede collegato a un vecchio Nokia 3210. È necessario verificare che all accensione da freddo, vale a dire quando è stata rimossa la batteria, il telefono non richieda l immissione della data e dell ora, oppure che la richiesta d immissione cessi dopo un paio di pressioni del tasto C. Verificheremo che il telefono possa effettuare una chiamata tenendo premuto per alcuni secondi un tasto numerico (il 2 in questo caso), con la modalità di chiamata rapida. Attenzione, il vecchio cellulare viene letteralmente cannibalizzato, subisce mo-
36-39 prog&cost GSM:FE 14-06-2012 23:53 Pagina 37 & costruire all interruttore di accensione) si attivano per qualche istante, ovvero fino a che anche C5 non si è caricato, accendendo il telefono. Il gruppo R26, C9 con U2d e T9 inibiscono il funzionamento del relè di chiamata nei primi secondi dall accensione. È importante che R26 sia molto più alta di R9 affinché il corrispondente condensatore si carichi in un tempo molto più lungo. Se avvenisse il contrario si avrebbe una chiamata non voluta da parte del telefono all accensione del sistema. Il minuto scarso necessario all impianto antifurto per attivarsi completamente permette al telefono di registrarsi sulla rete, leggere la SIM e completare tutte le procedure di accensione. Figura 2: Nokia 3210 collegato all interfaccia in prova. difiche importanti che di fatto ne impediscono qualsiasi successivo riutilizzo. L interfaccia verso la tastiera è realizzata con alcuni micro-relè i cui contatti sono saldati ai fili che fanno capo direttamente al circuito stampato della tastiera del telefono. Probabilmente su alcuni modelli è utilizzabile direttamente il comando a collettore aperto, nel caso sarà sufficiente non montare i relè e utilizzare direttamente il collettore del transistor corrispondente, non ho effettuato misure e prove in merito sui due esemplari presi in esame. L antifurto dell auto deve fornire un tensione positiva per l alimentazione dell interfaccia e preferibilmente avere l uscita clacson intermittente. Questa possibilità alleggerisce il compito dell interfaccia, vedremo comunque come utilizzare altri segnali. L interfaccia fornisce al telefono tensioni di alimentazione comprese tra 2 e 8 V, dovremmo riuscire ad alimentare qualsiasi telefono! la prima agisce all accensione del sistema e si occupa di alimentare il telefono e accenderlo, la seconda interviene in fase di allarme e si autoripristina dopo qualche decina di secondi dall ultimo intervento. Quando l impianto viene disattivato, T1 passa in interdizione e viene meno l alimentazione al telefono il quale evidentemente si spegne. Dopo il tempo necessario a caricare C4, i contatti del relè K1 (posti in parallelo IL SISTEMA È ORA PRONTO AD INTERVENIRE In caso di allarme, contemporaneamente alla sirena viene attivato il comando intermittente che dovrebbe essere utilizzato per il clacson. Si tratta di un comando negativo: durante il periodo di allarme, ovvero quando suona la sirena, il filo viene portato a massa 15-20 volte per circa un secondo. Questa operazione avvia due sequenze: LA SEQUENZA DI FUNZIONAMENTO All attivazione dell antifurto dell auto viene alimentata l interfaccia. Per mezzo del gruppo T2 e T1 il telefono è ora alimentato da un LM317 che fornisce 3,6 V direttamente ai contatti che erano della batteria del 3330. Lo schema elettrico è diviso in due sezioni, Foto 3: Nokia 3330 aperto. 37
36-39 prog&cost GSM:FE 14-06-2012 23:53 Pagina 38 & costruire progettare & costruire Foto 4: l interfaccia terminata. 38 LISTA COMPONENTI R1 270 ohm R2 4k7 ohm R3 1 kohm R4 R5 R6 47 ohm R7 270 kohm R8 560 kohm R9 330 kohm R10 R11 R12 R13 100 kohm R14 R15 R16 R17 R18 R19 R20 R21 R22 R23 4k7 ohm R24 R25 R26 470 kohm R27 V1 1 kohm trimmer C1 100 microf 25 V C2 C3 100 microf 25 V C4 10 microf 25 V C5 10 microf 25 V C6 C7 47 microf 25 V C8 C9 47 microf 25 V D1 1N4007 D2-D14 1N4148 T1 BD136 T2-T6 BC547 (NPN) T7 BC557 (PNP) T8 e T9 BC547 U1 LM317 U2 CD4011 K1-K3 Relè 12 V 1 sc Zoccolo 14 DIL Millefori conteniore gli impulsi necessari a scaricare C7 provocano altrettante azioni da parte di K3, è come se prima di effettuare la chiamata premessimo 3 o 4 volte il tasto C per cancellare quanto è presente sul display (il condensatore si scarica attraverso la R13, aumentandola aumentano i colpi di clacson necessari a scaricare C4 e di conseguenza il numero delle pressioni su tasto C ). Questa procedura è necessaria, ed era la principale lacuna della versione precedente, a cancellare eventuali avvisi di messaggio da leggere, chiamata non risposta o qualsiasi altra informazione visualizzata sul display che potrebbe impedire al cellulare di effettuare la chiamata correttamente; C7 inizia a scaricarsi, con i valori indicati saranno necessari 3 o 4 impulsi per scaricarlo completamente, il che provoca l attivazione del relè K2 i cui contatti attivano il tasto di chiamata rapida, il 2 in questo caso. Terminata la fase di allarme l ingresso non è più portato a massa, C7 si carica e dopo qualche istante anche il tasto 2 viene rilasciato. Il sistema impiega qualche secondo a ritornare nelle condizioni iniziali ed è pronto a un altro ciclo. NON TUTTI GLI ANTIFURTI DA AUTO SONO UGUALI È possibile che il sistema di allarme comandi i propri moduli esterni, sensori a ultrasuoni, di sollevamento ecc. con un comando negativo, ovvero un filo viene portato a massa quando l antifurto è inserito. È il caso di esemplari di casa Cobra in produzione alcuni anni fa. Sullo schema elettrico, a destra dell ingresso +AF ON è riportata la modifica necessaria nel caso ci trovassimo in queste condizioni. Più spesso potremmo essere nelle condizioni di non avere a disposizione l uscita clacson intermittente, il problema è aggirabile impiegando l uscita del comando frecce, anch esso intermittente, ma di polarità positiva, anche in questo caso a destra dell ingresso OUT CLaKson è riportata la modifica necessaria. In entrambi i casi si sono impiegati due inverter a transistor, un PNP per alimentare l interfaccia e un NPN per l ingresso del comando di allarme. I rispettivi comandi e le modifiche posso facilmente essere realizzati entrambi, per utilizzare poi l ingresso che ci serve. PREPARIAMO IL TELEFONO Verifichiamo che il telefono che intendiamo utilizzare funzioni regolarmente, inseriamo una SIM, meglio se nuova, in modo che nessuno abbia in rubrica il suo numero. Disattiviamo le richieste di sicurezza, PIN, tutti i trasferimenti di chiamata, segreteria ecc. Memorizziamo nella rubrica della nuova SIM il numero di telefono da chiamare e inseriamolo tra le chiamate rapide. Dopo aver verificato che il telefono funzioni regolarmente, che non richieda il PIN e che esegua correttamente la chiamata rapida, possiamo spegnerlo e smontarlo. Dobbiamo raggiungere lo stampato della tastiera, localizzare i contatti dei tre tasti necessari (accensione, cancella e il tasto
36-39 prog&cost GSM:FE 14-06-2012 23:53 Pagina 39 di chiamata rapida), dove salderemo tre coppie di fili utilizzando micro-relè non è necessario stabilire se il tasto commuta o meno verso massa quindi i due pin di alimentazione direttamente nel vano della batteria. Il telefono va poi richiuso, compatibilmente ai fili che abbiamo aggiunto, che possiamo fare uscire direttamente dal foro lasciato libero dal tasto che abbiamo rimosso. Utilizzeremo uno spezzone di cavo schermato multipolare la cui calza sarà collegata alla massa del telefono, oppure un pezzo di cavo di rete. Le quattro coppie twistate sono l ideale per il nostro uso. Durante l accensione e la registrazione in rete del telefono e durante la chiamata la radiofrequenza si spreca ed è una buona idea portarne il meno possibile all interno della nostra interfaccia. Così ridotto il telefono non è più utilizzabile, un pulsante in parallelo ai contatti del relè che ripete il comando originale potrebbe essere di aiuto durante le operazioni di preparazione in auto. Come sempre il prototipo è stato montato su un ritaglio di piastra millefori 43 x 93 mm, compatibile con il minicontenitore utilizzato. Dato l utilizzo valgono le solite raccomandazioni, componenti nuovi e di buona qualità, nulla di recupero. All interfaccia è affidata la nostra auto, non ci sono componenti critici e l unica taratura da eseguire prima di collegare il telefono è la regolazione del trimmer collegato al 317 per portare la tensione di uscita verso il cellulare ai canonici 3,6 V o alla tensione della batteria originale del cellulare. Come espresso più volte, il montaggio in auto di un particolare di questo tipo, collegato all impianto antifurto andrà eseguito con cura, con la dovuta calma e con la perizia del caso. Tutti i collegamenti andranno saldati. Il vecchio cellulare e la sua interfaccia saranno collocati all interno dell abitacolo, in un punto al riparo da umidità, dal calore e lontano dalla bocchette dell impianto del climatizzatore. I punti di collegamento sono ricavabili dal manuale del nostro antifurto, sono informazioni che si ottengono senza problemi anche dal sito del produttore dell antifurto stesso. Ricordiamoci di controllare periodicamente lo stato di salute del telefono e la data di scadenza della SIM, per questo è una buona idea collocarlo in un luogo nascosto ma troppo. Il sistema proposto non è certo un capolavoro di pulizia, ma un solo Cmos e qualche transistor svolgono egregiamente il compito previsto. Onestamente era difficile pretendere di più! CODICE MIP 2823834 39